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自改革开放以来，我国经济建设迅速发展，消耗了大量矿产资源。为了保证国家经济持续健康发展，必须保证铁矿战略资源的足够供应。磁法勘探是寻找铁矿资源最常见、方便、快捷、有效的地球物理勘探方法，以矿石与围岩的磁性差异为基础。然而，我国铁矿床种类繁多，矿石磁化率高，退磁作用强而复杂，这对磁测资料处理和解释提出了更高的要求。所以研究退磁作用有着重要的实际意义。
退磁作用对磁测资料处理解释的影响体现在以下三个方面：1、磁性体磁化率<0.0126SI时，磁异常误差<1％，退磁作用可以忽略不计。但是当磁性体的磁化率逐渐增大时，退磁作用的影响越来越大。退磁作用会导致异常幅值变小、形态畸变等，给解释造成误导。2、对于形态复杂的磁性体，退磁作用很难定量计算。部分简单规则形体的退磁系数可以解析求出，然而，对于大部分磁性体，退磁场是非均匀的，没有固定的退磁系数。传统方法只能大致估计，与实际情况存在较大偏差。3、深部矿体埋深大，磁异常幅值相对较小。由于受到退磁作用的影响，异常幅值会变小，增加了信号识别的难度。
因此，很必要研究同时考虑退磁作用的磁异常正反演方法。前人在研究退磁场时主要有以下几种方法：1、将磁性体近似看做椭球类形体进行退磁改正；2、用向量级数表示磁性体内部各体积元的有效磁化强度，用逐次逼近法求解。3、计算任意截面形状的二度体表面有效磁荷面密度的磁异常方法。其中有效磁荷面密度由第二类线性Fredholm积分方程定义，用最速下降P步法求解。4、采用近似的均匀磁化体组合模型且考虑其相互磁作用的迭代正演方法。5、计算多个任意形状强磁性体均质三度体表面有效磁荷面密度的磁异常方法，用加约束的赛德尔迭代法求解关于σ的线性Fredholm积分方程。6、用有限元法做非均匀磁化的正演计算。7、用矩形求积公式将积分方程线性化，数值计算稳定磁化场中强磁性三度体磁化强度分布。8、求解第二类Fredholm积分方程及其离散形式，通过求解线性方程组得到磁性体内部场及外部场。
本文工作主要体现在以下几个方面：1、对退磁作用影响和磁场正演方法做了大量调研，弄清退磁作用的研究现状、发展趋势、课题背景和研究意义；2、对比分析传统泊松公式法、磁荷积分法、Fredholm积分法求解退磁作用下磁场正问题的缺陷；3、阐述有限元法求解磁场正问题的思路与流程；4、用有限元法数值模拟二度水平圆柱体、二度板状体，三度立方体的磁场，重点研究磁场响应特征及磁性体内部磁化强度特征；5、总结退磁作用对铁矿资源勘查、工程勘察的影响；6、以尕林格铁矿区实测资料、场外模型试验实测资料为例，分析退磁作用的影响及考虑退磁作用的磁测资料反演解释方法。
本文的主要结论是：
1、退磁作用对磁场正演的影响。
总体上讲，退磁作用会导致异常幅值变小，形态畸变。理论计算表明：当磁化率K≤0.0126SI时，相对偏差≤1％，磁场平均值、极大值的偏差≤1nT，此时可以忽略退磁作用的影响：当磁化率K≤0.1SI时，相对偏差≤5％，磁场平均偏差≤6nT，极大值的偏差≤20nT，此时退磁作用的影响存在，但较弱；当磁化率K≥1.0SI时，相对偏差≥30％，磁场平均值偏差≥400nT，极大值的偏差≥1300nT，此时退磁作用的影响很强；当磁化率K≥10.0SI时，相对偏差≥80％，磁场平均偏差≥9900nT，极大值偏差≥33000nT，此时退磁作用的影响已经导致异常衰减很大。
我国云南、四川、江苏、新疆、辽宁、陕西等省重要铁等多金属矿区的岩(矿)石磁性参数统计资料料说明，这些含铁多金属矿区磁铁矿具有很强磁性，各区磁铁矿磁性存在差异，磁化率K变化范围为(0.542～6.429)SI，均值为1.468SI。退磁作用对这些磁铁矿区磁测资料产生很大影响，磁场正演考虑退磁与否产生的偏差达到40％，所以对这些矿区地面高精度磁测资料的解释，不可忽略退磁作用的影响。在用磁法进行工程环境地球物理调查以及考古时，目标体多半具有很强的磁性，在进行资料的处理解释时，也必须考虑退磁作用的影响。
2、退磁作用对磁性体的影响。
对于二次曲面边界磁性体，在均匀外磁场中，考虑退磁作用后，磁性体仍然被均匀磁化。但对于非二次曲面边界磁性体，磁性体磁化不是均匀的，退磁作用使磁性体内部磁化强度变低，总磁化强度方向按磁性体长轴方向偏移，因而退磁作用将使磁异常的幅值变小。在退磁作用下，磁性单元产生的磁场是相互干扰的，不满足磁场叠加性。
3、实测资料中退磁作用应如何考虑。
退磁作用产生的退磁场改变磁性体内部磁化强度大小和方向，而对于磁场反演问题中，磁性体的形状，磁化方向均是未知的，这样无疑使磁场的自动反演陷入无止循环。本文通过人机交互反演，首先计算已知或已控制磁性体产生的磁场，发现是否有剩余异常存在，通过实时改变磁性体的形状，拟合观测数据，发现深部盲矿体，并推测其的产状和埋深。在用磁法进行工程勘察时，资料解释过程中要注意退磁作用的影响，以免造成错误的推断。如地下管线、未爆炸弹(UXO)、古墓及海底沉船探测等。
4、传统泊松公式法、磁荷积分法求解磁场存在缺陷，用有限元法计算磁场行之有效。
传统的经典磁场正演方法均采用体积分法和面积分法，但两者只适用于均匀磁化的磁性体磁场正演，对于非均匀磁化，积分实现难度大，甚至磁场正演公式不成立。
预先给定边界条件，将磁介质空间三角剖分，以变分原理为基础，通过求解泛函极值求得磁位和磁场的有限元法，是一种有效的考虑退磁作用的磁场正演方法。通过水平圆柱体模型磁场正演结果与退磁系数退磁改正的正演结果表明，本文有限元计算结果是正确的。当网格剖分到适当小，精度均能达要求。本文有限元正演，只需给定磁场边界条件，划定磁介质的边界，其磁性体产生的磁异常均可快速计算，快捷有效。